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        問專家

        2022-05-30 15:45:33
        科學之謎 2022年5期
        關鍵詞:核彈木頭恒星

        為什么行星看起來比恒星亮?

        我們仰望星空時,不管是恒星還是行星,在我們眼中都只是一個亮點,但是如果你有一雙敏銳的眼睛,那么你或許能分辨出哪一顆是恒星,哪一顆是行星——閃爍的是恒星,不閃爍的是行星。這是因為絕大多數(shù)恒星離地球非常遠,來自恒星的光經歷多次折射,光速不斷變化,因此產生了折射的效果。而我們看得到的行星距離地球相對較近,折射較少。

        有趣的是,行星并不發(fā)光,而是反射恒星的光,但是從地球上看時,行星顯得比恒星更亮。這主要與行星和恒星到達地球的視距離有關。根據(jù)平方反比定律,從物體反射的光線強度與觀察者與物體之間距離的平方成反比。因為行星離地球較近,所以我們的眼睛感知行星的光的強度比離地球較遠的恒星要高得多。由于亮度與光的強度成正比,因此行星看起來比恒星更亮。

        燃燒的木頭為什么噼啪作響?

        這些燃燒時噼啪作響的木頭大多數(shù)是未干透的木頭,因為這個聲音與蒸汽有關。未干透的木頭中含有水分,還有樹液。

        木頭燃燒時,其中的水和樹液會在高溫下變成蒸汽,并且這些氣體隨著溫度升高而膨脹。與此同時,木頭中組成植物細胞壁的主要成分纖維素也會在高溫下分解,當溫度足夠高時,纖維素也會變成氣體。隨著木材燃燒,木頭中膨脹的氣體和分解的纖維素混合在一起,使得被困住的水蒸氣從木材中一個接一個地迸裂出來,我們因此聽到噼啪聲。

        植物會放屁嗎?

        如果問的是植物能否像人類這樣從肛門排出腸道氣體,那么回答是否定的,因為植物沒有肛門。但是植物確實會釋放一些與動物屁相同的氣體,比如甲烷,這是一種在人類和其他動物放的屁中常見的溫室氣體。

        以前,人們只知道沼澤植物會釋放甲烷,但是在2006年,德國馬克斯-普朗克核物理研究所的研究人員發(fā)現(xiàn),一些地上的多葉植物也會釋放甲烷。研究人員認為,與人類中微生物分解食物并產生氣體的方式大致相同,植物排出的氣體也是由它們體內的微生物產生,并通過樹皮或者樹干排出。

        當然,在植物中,有些植物“ 放屁”較多,有些則較少。2016年的一項研究顯示,含羞草在被外界物體觸碰到時會“放臭屁”——釋放富含硫化物的氣體。這些氣體沿著含羞草根部生長的細小毛狀囊中釋放出來。研究人員認為,這可能是含羞草的一種防御機制,用臭氣來抵御其它生物來侵犯它們的生存空間。

        恐龍如何睡覺?

        這個問題很難回答,因為恐龍的種類太多,并且相關的化石非常稀少,很難推測各種恐龍的睡姿。但科學家曾在中國遼寧省發(fā)現(xiàn)過保存著睡眠中的恐龍的化石,化石中是兩只1.25億年前保持睡姿的恐龍,它們被命名為“寐龍”。寐龍是一種大小與小狗差不多的傷齒龍,它們是鳥類的近親。從化石中恐龍的姿態(tài)來看,它們與今天的鳥類睡姿相似,都是“蜷縮”著——身體壓在折疊的四肢上,頭部夾在前爪和軀干之間。鳥類以這種方式睡覺是為了保存頭部熱量,減少身體熱量的散失。有一些科學家也因此認為,這是一些恐龍可能是溫血動物的證據(jù)??茖W家推測,這兩只恐龍可能是在打盹的時候被突然爆發(fā)的火山噴發(fā)物悶死并掩埋的。

        土衛(wèi)二為什么會向太空噴射液體?

        土衛(wèi)二是土星的第六大衛(wèi)星,它的表面覆蓋著厚度達幾千米的冰。天文學家早已知道這顆衛(wèi)星的兩極會規(guī)律性地出現(xiàn)裂縫并噴射出鹽水、甲烷等物質。但是這些間歇泉噴射的動力是什么呢?

        在一項新的研究中,研究人員可能找到了原因。他們發(fā)現(xiàn)每隔1億年左右,土衛(wèi)二圍繞土星的軌道形狀就會發(fā)生變化,從偏圓形變?yōu)闄E圓形,循環(huán)往復。當軌道被拉成橢圓形時,土衛(wèi)二被土星的引力擠壓,然后被釋放。這導致土衛(wèi)二的整個冰架被拉扯,這樣的變化使冰蓋被加熱,外層融化。而當土衛(wèi)二軌道趨向于圓形時,土星的引力作用減弱,土衛(wèi)二的表面又會被凍住。當表面凍結時,由于體積的變化會導致壓力增加,當壓力足夠強時,外層的冰會裂開,冰層之下的液體就會被噴射到空中。

        為什么有些人彎腰撿東西或提起重物時會發(fā)出咕噥聲?

        在做彎腰和提重物時,為了穩(wěn)定我們的整個身體,不至于失衡或摔倒,我們的軀干會變得僵硬,以撐住整個身體。這個過程中我們通過吸氣來填充肺部,并拉緊軀干肌肉以穩(wěn)定脊柱。身體用力時,我們會屏住呼吸,壓縮肺部的氣體,以保持站立時的穩(wěn)定性。隨后我們根據(jù)任務的性質緩慢或快速地呼吸,但是屏住呼吸之后再呼吸不會像我們平常那樣順暢,呼氣時總會有一些空氣被擠出我們的喉嚨,而一部分仍被“卡”在喉嚨里,如果這個時候推動聲帶的肌肉被激活,我們就會發(fā)出咕噥聲或者呻吟聲。而一些科學研究顯示,在做網球或舉重等運動時,運動員發(fā)出咕噥聲有利于運動員發(fā)力。

        為什么冬天睡覺時臉沒有遮蓋也能保持溫暖?

        我們睡覺時之所以不蓋住臉,主要是因為蓋住臉影響呼吸。不過我們的頭部確實有一套“保暖系統(tǒng)”。首先,我們的頭上有頭發(fā),可以為我們的大半個頭部保暖。其次,我們的頭附近的空氣溫度比房間中其他地方的溫度高一些,這是因為頭會散發(fā)出熱量、被子里也會散發(fā)出熱量,我們的呼出的氣也有熱量,這些熱量會將周圍的空氣加熱,使頭部的周圍形成一個溫暖的“小氣候圈”。

        從生理學上來說,我們的熱舒適感,也就是我們對周圍熱環(huán)境的感覺主要取決于皮膚表面之下的溫度受體。而這又很大程度上取決于流向皮膚的血液。在涼爽的環(huán)境下,手和腳等部位的血管會收縮,血液流量也會減少,寒冷的冬天里,這種情況更顯著。但是相比之下,為了保證大腦的正常運行,流向頭部的血液不會減少太多。因此,即使身體其他部位的皮膚溫度下降,頭部的溫度仍然會保持。此外,不同的身體部位對整體冷舒適感和熱舒適感的影響也存在差異。手和腳的溫度控制著我們的整個身體對溫度的感知,這就是為什么許多人冬天時腳冷得睡不著。而在寒冷的環(huán)境中,相比于臉部,背部和胸部保持溫暖會讓我們覺得更暖和。

        盲人會出現(xiàn)視幻覺嗎?

        視幻覺實際上在視力受損的人中更為常見。多達15%的視力受損或失明(原本視力正常)的人可能患有查爾斯·博內特綜合癥(英文簡稱CBS)。通?;加蠧BS的人盡管已失去視覺,但卻能看到線條、點或者其他幾何形狀,甚至山脈、瀑布等自然景觀,有些人還會看到想象中的動植物,比如龍。

        CBS主要出現(xiàn)在那些因年齡相關的黃斑變性、青光眼或糖尿病視網膜病變等疾病而失去視力的患者身上。天生失明的人通常不會出現(xiàn)這種視幻覺。CBS患者的視覺系統(tǒng)在視力受損后不再處理新的圖像。如果沒有通過眼睛輸入的視覺數(shù)據(jù),大腦會填補空白并制作圖像或調用存儲的圖像供人查看。這就是導致CBS,產生視覺幻覺的原因。這與失去肢體的人可能會感到幻痛非常相似。

        核彈在太空爆炸會怎么樣?

        眾所周知,核彈在地面上會炸出蘑菇云,但是太空的環(huán)境與地球上不同,核彈爆炸可能會呈現(xiàn)不一樣的景象。19 6 2 年7月9日,美國的“魚缸計劃”在高空進行了核爆試驗。他們將一顆1.4兆噸的核彈發(fā)射到距離地表400千米之上的高空并成功引爆。核彈爆炸時,在核彈發(fā)射地點上空,人們可以看到一道耀眼的白色閃光穿過云層,迅速變成一個不斷擴大的綠色光球,并向上延伸。之后像卷層云一樣“舒展”開,再后來變成壯觀的同心卷云狀,這種景象總共持續(xù)了幾十分鐘。

        不過,目前還沒有人真正地在太空中引爆過核彈,研究人員根據(jù)太空環(huán)境推測了可能會呈現(xiàn)的景象。首先,由于太空中沒有大氣,因此核彈爆炸后不會產生蘑菇云,也不會產生沖擊波。取而代之的是熱量和光,還有伽馬射線和X射線形式的高強度輻射。太空中的核爆可能會使大量輻射落入地球大氣層,而那些高電荷、快速移動的電子會形成電磁脈沖,可能導致爆炸位置下方的大片區(qū)域的電磁信號受到影響。

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